以“软”图强——合成橡胶技术创新系列报道2

丁苯橡胶：向环保与高性能发力
□   中国石油兰州化工研究中心   李锦山
　　1997年以前，国外丁苯橡胶专利年均申请量约是我国的70倍。1997年到2002年期间，国外丁苯橡胶年均申
请专利248项。虽然这期间中国专利申请数量也在提高，但只是国外同期专利申请量的1/23，两者仍存在较大的
差距。

国内仍重聚合技术　国外转向配方研究
　　从国内外专利技术分布来看，国内主要集中在丁苯橡胶聚合技术（C08F297、C08F236和C08F212）、丁苯橡胶
改性沥青应用（C08L95）和丁苯橡胶组合物应用研究（C08L9）方面，其中聚合技术占主导地位，申请比例约为专
利申请总量的51%，大多数专利仍然局限在聚合和聚合催化剂等方面。国外丁苯橡胶的主要专利技术为汽车轮胎胎
面橡胶组合物（C08L21和C08L9）和充气轮胎胎面橡胶组合物（B60C1），专利申请量已占一半以上。
　　目前国外改善轮胎性能的研究主要围绕以下内容展开：轮胎设计、橡胶混炼新工艺、改进补强材料及填充体系、
橡胶新品种开发。国外大型轮胎橡胶企业都十分关注汽车轮胎用橡胶应用研究，并衍生出大量相关专利，这从另一
方面充分说明，国外丁苯橡胶聚合生产技术相对成熟，目前研究方向集中于丁苯橡胶应用技术开发。　
　　从国内外技术发展趋势看，国内丁苯橡胶组合物应用技术（C08L）从2005年开始才取得较大进展，而国外的
相关专利技术申请量从1992年就开始增长，至今发展势头仍然强劲。国内丁苯橡胶聚合技术（C08F）的专利申请
量自1995年以来呈逐年上升趋势，而国外从本世纪初开始呈现逐渐下降趋势。这种发展趋势再一次说明国外的大
型轮胎橡胶企业更加注重轮胎用橡胶配方研究，对于聚合技术的研究力度正逐步减弱。

顺应绿色轮胎潮流　尽快研发自主技术
　　目前国际上的最新研发热点——充油、溶聚丁苯橡胶等在国内尚属空白。其中，充油丁苯橡胶相关专利主要集
中在国外公司。溶聚丁苯橡胶专利涉及聚合工艺、抗湿滑性与降低滚动阻力的平衡的集成橡胶等方面，是溶液聚合
丁苯橡胶的研究方向和热点。集成橡胶专利主要集中于固特异公司和Huels公司，国内该领域没有申请专利。    　　
　　基于以上分析，建议国内丁苯橡胶未来的专利研发战略应主要瞄准五个方向：
　　（1）开发环保橡胶及环保助剂   由于环保法规要求，环保橡胶开发势在必行。目前国内共申请了3篇有关环
保聚合终止剂的专利。国外公司只有阿托费纳公司在中国申请了2篇专利，且已经被撤回。目前无技术障碍，国内
在此领域很有希望形成自己的自主知识产权技术。
　　（2）加强充油丁苯胶研发与知识产权保护   充油橡胶的专利被国外公司独占，国内基本属于空白。国内企业
需不断改进装置，加大充油橡胶的产量，同时加强橡胶填充油及调和技术研发，不断提高充油丁苯橡胶质量，满足
制品需求。
　　（3）开展高性能汽车轮胎应用研究   近年来，国外已将技术开发重点转向橡胶应用型技术，其66%的丁苯橡
胶专利是关于汽车轮胎用橡胶组合物的，同时在我国也申请了许多相关专利。因此，我国在自行开发该类专利技术
时，应采用专利回避策略，重点开展反式结构橡胶、白炭黑补强和集成橡胶等高性能轮胎用橡胶加工应用研究。另
外，还可考虑与国内大型轮胎制造企业合作，重点进行高性能汽车轮胎用橡胶加工应用研究，共同拓展市场。
　　（4）重视溶聚丁苯集成橡胶基础研究   新一代溶聚丁苯橡胶是迄今性能最全面、最具代表性的集成型橡胶，
国内该领域尚无专利。拥有溶聚丁苯橡胶工艺的生产企业亟须开展集成橡胶的基础研究，为将来绿色轮胎技术发展
奠定基础。

编辑点评：
    丁苯橡胶(SBR) 是目前世界上产量最高、消费量最大的通用合成橡胶品种。目前，我国是世界最大的乳聚丁苯
橡胶（ESBR）生产国，产能约占世界总产能的18%；溶聚丁苯橡胶（SSBR）产能居世界第三位，约占世界总产能的
10%。2009年，我国丁苯橡胶的产能达到104万t/a，预计到2010年，底总产能将接近120t/a。
    然而，大而不强、快而不精的发展模式一直制约着丁苯橡胶的发展。发展环保和高性能型丁苯橡胶现已成为抢
夺市场制高点的关键棋子。欧盟立法委员会规定，自2010年1月1日起，橡胶制品使用的油品中的8种强致癌性
物质含量总和必须小于10mg/kg，其中苯并芘含量应小于1mg/kg。美国、日本则在同一时间点比照执行欧盟规定。
我国橡胶行业出口依赖度较高，从满足出口要求及保护从业者身体健康需要方面出发，生产和使用环保型丁苯橡胶
将是大势所趋。
    降低轮胎滚动阻力，减少汽车燃料消耗和对环境的污染已迫在眉睫。同时，对轮胎高速安全性能的要求更是放
在首位，高性能子午胎在我国必将继续发展，而溶聚丁苯胶是满足这些性能的较理想材料。虽然我国溶聚丁苯橡胶
生产能力占总产量比例近17％，但实际消费量却很低，主要是由于溶聚丁苯橡胶加工性能不及乳聚丁苯橡胶，除
胎面胶外，在其他的应用场合，包括用于轮胎帘布胶和缓冲层及胶管、胶带等方面，溶聚丁苯橡胶的综合性能仍不
及乳聚丁苯橡胶，加之溶聚产品的生产成本高于乳聚产品，因此在相当一段时间内，乳聚丁苯橡胶在品种、质量及
价格上仍较溶聚丁苯橡胶有更大的优势。
    目前，我国溶聚丁苯橡胶的应用比例严重滞后于欧美国家，美国约有80％的轿车胎胎面胶使用溶聚丁苯橡胶，
包括其他领域在内，年消耗溶聚丁苯橡胶约10万t以上；西欧溶聚丁苯橡胶消耗比例也占到了丁苯橡胶总消耗量
的25％以上；我国溶聚丁苯橡胶年消耗量约6万~7万t，仅占丁苯橡胶总消耗量的10％左右，落后于发达国家30
％~40％的比例。
    当然我国溶聚丁橡苯胶发展迟缓的原因是多方面的。如汽车企业对配套轮胎在节能、环保及安全性能等方面没
有明确的要求；高性能轮胎价格偏高，国内购买力较差；国内大多数轮胎企业在应用溶聚丁苯橡胶的配方及设备方
面尚不具备条件；国内高速公路时速限制仅为110~120km／h，而国外已达160km／h以上，因此高性能轮胎需求不
迫切等。但毕竟溶聚丁苯橡胶是迄今性能最全面、最具代表性的集成型橡胶，代表着未来丁苯橡胶的发展方向，应
加以足够的重视和引导。